淺談醫學影像技術認識及發展

●許允芝

淺談醫學影像技術認識及發展

●許允芝

醫學影像技術在近百年間不斷的發展，尤其在近期更是發展迅猛。從倫琴發現X線到第一張手的X線片，隨著CT、MRI、介入放射學等的影像技術、影像診斷和影像治療的相繼問世，醫學影像學從無到有、從小到大，經歷了一個飛速迅猛的發展過程。當今醫學影像技術進入了全新的數字影像時代，醫學影像技術的發展反映和引導著臨床醫學在診治以及診斷方面的進步。醫學影像技術的發展，在某種意義上代表著醫學發展潮流中的一個熱點趨勢，推動了醫學的發展，尤其是介入放射學的出現，使放射從單純的診斷演變為既有診斷又有治療的雙重職能，并在整個醫學領域中占有舉足輕重的地位，成為與內外婦兒并列的臨床學科。展望21世紀，醫學影像學必將得到更快、更好及更全面的發展，必將會對人類的健康做出更大的貢獻。

數字影像;影像質量;發展

1 計算機X線攝影

X射線是發展最早的圖像裝置。它在醫學上的應用使醫生能觀察到人體內部結構，這為醫生進行疾病診斷提供了重要的信息。在1895年后的幾十年中，X射線攝影技術有不少的發展，包括使用影像增強管、增感屏、旋轉陽極X射線管及斷層攝影等。但是，由于這種常規X射線成像技術是將三維人體結構顯示在二維平面上，加之其對軟組織的診斷能力差，使整個成像系統的性能受到限制。在本世紀50年代以前，X射線機的結構簡單，圖像分辨率也較低。在50年代以后，分辨率與清晰度得到了改善，而病人受照射劑量卻減小了。時至今日，各種專用X射線機不斷出現，X光電視設備正在逐步代替常規的X射線透視設備，它既減輕了醫務人員的勞動強度，降低了病人的X線劑量;又為數字圖像處理技術的應用創造了條件。隨著計算機的發展數字成像技術越來越廣泛地代替傳統的屏片攝影現階段，用于數字攝影的探測系統有以下幾種：(1)存儲熒光體增感屏[計算機X射線攝影系統(computer Radiography.CR)]。(2)硒鼓探測器。(3)以電荷耦合技術(charge Coupled Derices.CCD)為基礎的探測器。(4)平板探測器(Flat panel Detector)a：直接轉換(非晶體硒)b：非直接轉換(閃爍晶體)。這些系統實現了自動化、遙控化和明室化，減少了操作者的輻射損傷。

2 X-CT的發展

CT的問世被公認為倫琴發現X射線以來的重大突破，因為他標志了醫學影像設備與計算機相結合的里程碑。其主要特點是橫切面、斷層成像、數字影像，使X線的重疊影像成為層面圖像，并可用CT值測量人體組織密度。多年來，CT成像技術的發展一直圍繞解決掃描速度、清晰度及掃描范圍的和諧發展，最終多層(排)螺旋CT機的出現使三者得到了完美的體現。其優點是：(1)掃描速度提高了2～6倍，檢查效率提高了10%。(2)清晰度大大提高。(3)比單層螺旋CT掃描信息量提高了2～4倍，尤其利于觀察微小病灶。(4)節省了X線管的損耗，增強掃描可節省造影劑用量，和單層螺旋掃描比X線劑量減少。正是由于使用了多層面采集和成像技術，有效地解決了掃描速度薄層和大范圍的矛盾。今天，多層螺旋CT機已發展到64層(排)，更有利三維立體影像成像、虛擬影像成像和CT血管成像，并且更多地被用于臨床疾病的篩選，也會進一步發現微小的病灶，特別是臨床癥狀不明顯而被忽略的病灶，進而有利于治療效果的提高[。未來的CT將是容積CT，隨著探測器數量和材料的改進、計算機技術的提高、檢出器的復數化排列，容積數據采集將會有更大的進步;數據量大，分辨率高，虛擬現實技術，這些新技術相加并用于臨床，將會為CT的臨床應用開辟更廣闊的領域。

3 磁共振的發展

MRI自20世紀80年代用于臨床，第一次使人體解剖三維成像，現有的低場0.5T、1T，中場1.5TMRI將被高場3T MRI所取代。然而MR的發展，就掃描速度、清晰度及臨床應用而言，主要的發展是在電子學梯度場、射頻場等方面，特別是脈沖序列和實時成像技術的發展。灌注成像、彌散成像、血氧水平依賴性成像成為新的成像方式，前二者反應的已不是大體形態學信息，而是分子水平的動態信息，后者可以實施大腦皮質的功能定性，張力成像可測定組織的張力差別。隨著新型磁共振機的開發，揭開了磁共振應用領域新的一頁，即運動MR和介入MR的應用和研究。MR血管成像、MR水成像、MR血流成像、臟器功能的檢測、MR波譜分析、動脈血質子標記技術、抗血管生成因子輔助MR功能成像等技術的應用，使磁共振成像進一步突破了影像學僅應用于顯示大體解剖和大體病理學改變的技術范圍，向顯示細胞學的、分子水平的以至基因水平的成像方面發展，未來虛擬現實技術將用于MR成像，為MRI提供便捷、簡易和無創傷的影像診斷。

4 圖像存儲和傳輸系統(PACS)

隨著計算機和網絡技術的飛速發展，現有醫學影像設備延續了幾十年的數據采集和成像方式，已經遠遠無法滿足現代醫學的發展和臨床醫生的需求。PACS系統應運而生。PACS系統是圖像的存儲、傳輸和通訊系統，主要應用于醫學影像圖像和病人信息的實時采集、處理、存儲、傳輸，并且可以與醫院的醫院信息管理系統放射信息管理系統等系統相連，實現整個醫院的無膠片化、無紙化和資源共享，還可以利用網絡技術實現遠程會診，或國際間的信息交流。PACS系統的產生標志著網絡影像學和無膠片時代的到來。數據傳輸主要用于院內的急救、會診，還有可以通過互聯網、微波等技術，以數據的遠距離傳輸，實現遠程診斷。影像的分析和處理系統是臨床醫生、放射科醫生直接使用的工具，它的功能和質量對于醫生利用臨床影像資源的效率起了決定作用。綜上所述，PACS技術可分為三個階段，(1)用戶查找數據庫;(2)數據查找設備;(3)圖像信息與文本信息主動尋找用戶。

5 總結

醫學影像技術的發展將會更加快速，影像技術的應用更加成熟，影像圖像的質量更加清晰，影像學的優勢集中為一體，它的發展必將給無數患者帶來新的希望，必將對疾病的預訪、早期診斷、確診治療做出新的貢獻。隨著醫學影像器械不斷更新，對影像技術人員的要為也不斷提高，計算機和英語的水平也突顯出來。

(作者單位：廣州市第一人民醫院放射科)

[1]張惠琴.超聲造影在肝外傷診斷及局部注射治療中的應用研究[J].中國人民解放軍軍醫進修學院 .2014,23(7)：49-50.